SU1680472A1 - Способ изготовлени сварных соединений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, а именно к сварке кольцевых швов в оболочковых конструкци х, выполненных из AI- сплавов, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени  при производстве изделий с повышенными требовани ми к точности изготовлени  и качеств сварных соединений. Цель изобретени  - повышение качества сварных соединений . Способ состоит в том, что перед сваркой производ т холодное пластическое деформирование зон шириной 50-60 мм, отход щих от линии стыка по обе стороны на рассто нии 12-18 мм со степенью деформации 0,5-0,8%, а в процессе сварки - пластическое деформирование этих зон при температуре 60t5°C и степени деформации и,7-0,9%. Така  последовательность операций позвол ет обеспечить проектные формы и геометрические размеры оболочковых конструкций и устранить погрешности заготовительных и сборочных операций. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  Т сварке, а именно к сварке кольцевых швов оболочковых конструкций, выполненных из алюминиевых сплавов, и может быть использовано в различных отрасл х машиностроени  при производстве изделий с повышенными требовани ми к точности изготовлени  и качеству сварных соединений.

Цель изобретени  - повышение качества путем обеспечени  проектных форм и геометрических размеров конструкций и устранени  погрешностей заготовительных и сборочных операций.

На фиг,1 представлена схема осуществлени  способа на первом этапе - холодное пластическое деформирование перед сваркой ,1 на фиг.2 - пластическое деформирование в процессе сварки.

Способ осуществл ют следующим образом .

После сборки деталей 1 в оснастке и разжати  подкладного кольца до придани  детал м необходимой формы и размеров (с минусовым отклонением от номинального диаметра) в зависимости от марки сплава и толщины выбирают требуемое давление статической нагрузки в гидроцилиндре, обеспечивающее степень деформации 0.5- 0,8%. Ролики 2 поджимают к поверхности деталей с таким расчетом, чтобы они деформировали зоны шириной 50-60 мм, отсто щие по обе стороны от линии стыка на рассто нии 12 мм. После включени  привода вращени  деталей ролики 2 перекатываютс  со сварочной скоростью по этим зонам.

Такое деформирование производитс  по всему периметру деталей.

После окончани  первого процесса устанавливают давление статической нагрузга«Ј

О 00

о

4

VI

го

км о гидроцилимдрах, необходимое дл  обеспечени  степеней деформации 4-7% на ролике 3 и 0,7-0,9% - на роликах 2 в процессе сварки. Затем возбуждают сварочную дугу 4 и начинают сварку. Ролик 3 осуществл ет деформирование усилени  шва при90±30°С, а ролики2-зон шириной 50-60 мм при 60±5°С.

Погрешности заготовительных и сборочных операций наиболее сильно про вл ютс  с торцовых зонах оболочек шириной 50-60 мм вследствие пониженной жесткоти краевых участков, При сборке под сварку они затрудн ют стыковку деталей, а при сварке - преп тствуют качественному формированию сварного шва.

Перед сваркой создаютс  упругие деформации торцовых зон шириной 50-60 мм, дл  придани  требуемых геометрических размеров и формы,

Холодное деформирование этих зон со степенью деформации 0,5-0,8% преобразует упругие деформации в пластические. При этом повышаетс  прочность и создаетс  зона повышенной жесткости, котора  сущест- венпо ограничивает деформации упрочнени  при сварке и способствует стабилизации размеров и формы,

Деформирование при 60± 5°С удлин ет волокна в околошовной зоне, компенсиру  тем самым укорочени , вызванные свркой и неустран емые прокаткой шва при 90°С, что способствует обеспечению геометриче ских размеров и проектной формы. Пластическое деформирование за пределами зон шириной 50-60 мм  вл етс  неэффективным , поскольку погрешности сосредоточены в этих зонах и воздействие за их пределами вызывает дополнительное искажение формы оболочек вследствие суммировани  деформаций от пластического деформировани  и формообразовани .

При деформировании в интервале температур- выше 65°С в зоне контакта роликов имеет место неравномерное распределение температур в поперечном сечении, что вызывает неравномерные деформации в этом направлении. Деформирование при температуре ниже 55°С св зано с увеличением усилий деформировани  и со снижением пластических свойств. При деформировании зон шириной 50-60 мм, отсто щих от линии стыка на рассто нии менее 12 мм, возникают пластические деформации удлинени , которые в свою очередь суммируютс  с деформаци ми удлинени  от 1-го прохода по шву при Т 90°С, что снова приводит искажению проектных форм,

При деформировании зон шириной 50- 60 мм, отсто щих от линии стыка на рассто нии более 15 мм, сохран етс  зона с погрешност ми от заготовительных и сборочных операций несмотр  на деформирование в процессе сварки, и оставша с  зона вызывает искажение геометрической формы .

Таким образом, сочетание двух технологических процессов - холодного пластического деформировани  с термомеханической обработкой - позвол ет обеспечить требуемую форму и заданные геометрические размеры.

Пример. Перед сваркой оболочкова  деталь с ободом диаметром 600 мм и толщиной 5 мм из сплава 1201 собираютс  встык и разжимаютс  подкладным кольцом до придани  детал м необходимой формы и

размеров (с минусовым отклонением от номинального диаметра 0,5 мм). Затем производитс  холодна  прокатка зон шириной 55 мм по обе стороны от стыка роликами при усилии 15000 Н, что соответствует степени

деформации 0,6%. Скорость прокатки - 18 м/ч. После такой прокатки диаметр деталей - номинальный. При автоматической арго- нодуговой сварке кольцевого шва (сварочный ток - 320 А, скорость сварки - 18 м/ч)

ролик 3 перекатываетс  по усилению шва вслед за сварочной дугой на рассто нии 245 мм, создава  степень деформации 5% при усилии на ролике 22000 Н. Температура в очаге деформации под роликом 90 ± 30°С.

Одновременно ролики 2 перекатываютс  по зонам шириной 55 мм вслед за сварочной дугой на рассто нии 450 мм, создава  степень деформации 0,8% при усилии на ролике 16000 Н. При этом температура в очаге

деформации 60 ±5°С,

Внедрение способа при сварке кольцевых швов позволит устранить погрешности заготовительных и сборочных операций, которые наиболее сильно про вл ютс  в торцовых зонах оболочек, устранить сварочные деформации от кольцевого шва, обеспечить проектную форму и геометрические размеры оболочковых конструкций, повысить качество сварных швов, упростить сборку и

сварку, сократить сроки освоени  и производства изделий.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  сварных соединений , преимущественно кольцевых швов в

   оболочковых конструкци х из AI-сплавов, при котором пластическое деформирование сварного шва осуществл ют при температуре 90 ±30°С и степени деформации 4-7%, отличающийс  тем, что, с целью

   повышени  качества путем обеспечени  проектных форм и геометрических размеров конструкций и устранени  погрешностей заготовительных и сборочных операций, перед сваркой производ т холодное пластическое деформирование зон шириной 50-60 мм,

   отсто щих от линии стыка по обе стороны на рассто нии, равном ширине зоны пластических деформаций от сварки, со степенью деформации 0,5-0,8%, а в процесс сварки - пластическое деформирование этих зон при температуре 60 ± 5°С и степени деформации 0,7-0,9%.

   Зона прокатки

   Фиг.1